Efeito do processo de auto-hidrólise e caracterização química da madeira de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Eucalyptus grandis

Abstract

The paper industry has been focusing on current studies that seek alternatives for separating wood into its components, cellulose, hemicellulose, lignin and extractives; they hiding the various biorefinery opportunities by integrating production processes of fuels and chemicals from biomass. The solubilization of hemicelluloses by auto-hydrolysis has been proposed as the first step in biorefinery. And the extracted materials with autohydrolysis (auttohydrolysed liquors) can be used to produce biofuels and chemicals. Thus, this study evaluated the effect of temperature and time in autohydrolysis of Eucalyptus urograndis and Eucalyptus grandis possible to obtain kinetic data on the behavior of chemicals (extractives, lignin, holocellulose, hemicelluloses and cellulose) and also income and crystallinity index, to establish the points of maximum extraction of hemicelluloses prehydrolysed material. The experiments were performed in E. urograndis and E. grandis samples taken as a control (non-hydrolyzed) and prehydrolyzed. The material was autohydrolyzed minirreatores at different temperatures (110, 130, 150, 170 and 190 °C) to achieve different times (0, 5, 15, 30, 60, 120 and 150 minutes). In each minireactor was used to liquor ratio: wood (10: 1 L: kg dry wood). The results showed that the variables (temperature and time), influence on the yield; with decreasing lignin content of the sawdust was autohydrolyzed an increase in the extractives content; only a small amount of cellulose is removed compared hemicelluloses and a quick difference occurred in the cellulose crystallinity index between treatments. It is concluded that with E. urograndis and E. grandis sawdust autohydrolysis can drastically affect treatment without lignin and cellulose.

A indústria papeleira vem focando em estudos atuais que buscam alternativas para separar a madeira em seus componentes, celulose, hemiceluloses, lignina e extrativos, pois eles que escondem as diversas oportunidades da biorrefinaria integrando processos produtivos de combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa. A solubilização das hemiceluloses por auto-hidrólise tem sido proposta como o primeiro passo da biorrefinaria. E os materiais extraídos com a auto-hidrólise (licores auto-hidrolisados) podem ser usados na produção de produtos químicos e biocombustíveis. Assim, este trabalho avaliou o efeito da temperatura e do tempo na auto-hidrólise da serragem do Eucalyptus urograndis e do Eucalyptus grandis para obtenção de possíveis dados cinéticos do comportamento dos componentes químicos (extrativos, lignina, holocelulose, celulose e hemiceluloses) e ainda o rendimento e o índice de cristalinidade, visando estabelecer os pontos de máxima extração das hemiceluloses do material pré-hidrolisado. Os experimentos foram realizados em amostras de serragem de E. urograndis e do E. grandis tidas como controle (não-hidrolisadas) e pré-hidrolisadas. O material foi auto-hidrolisado em minirreatores em diferentes temperaturas (110, 130, 150, 170 e 190 °C) até atingir os diferentes tempos (0, 5, 15, 30, 60, 120 e 150 minutos). Em cada reator foi usada à relação licor:madeira (10:1 L:kg de madeira seca). Os resultados mostraram que as variáveis (temperatura e tempo) influenciam no rendimento; com a diminuição do teor de lignina da serragem auto-hidrolisada ocorreu um aumento do teor de extrativos; apenas uma pequena quantidade de celulose foi removida em comparação às hemiceluloses e uma rápida diferença ocorreu no índice de cristalinidade da celulose, entre os tratamentos. Concluiu-se que com a auto-hidrólise da serragem de E. urograndis e do E. grandis é possível ...